[發明專利]一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811582806.0
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109763057A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 雷衛寧;彭勇;張文杰;李小平;王澤;王洪金
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22C1/04
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳麗萍

1.一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料，其特征在于，包括Fe、Co、Ni、Mn、Cu五種金屬元素和B、C兩種非金屬元素；其中，金屬元素Fe、Co、Ni、Mn、Cu按原子比1:1:1:1:1配置，非金屬元素B和C占整個合金材料總質量的0.3％～0.5％配置合金粉末。

2.如權利要求1所述的一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料，其特征在于，按重量份數計，該合金材料包括如下成分：

純Fe粉26份；

純Co粉27份；

純Ni粉28份；

純Mn粉25份；

純銅粉29份；

純B粉和純C粉各0.27份。

3.如權利要求1所述的一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料，其特征在于，純Fe粉、純Co粉、純Ni粉、純Mn粉、純銅粉、純B粉和純C粉的單質粉末顆粒大小均為325目，粉末氧含量均低于0.1％，氮含量均低于0.05％。

4.一種如權利要求1-3任意一項所述的Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：配置合金粉末

將Fe、Co、Ni、Mn、Cu五種金屬元素和B、C兩種非金屬元素混合均勻；

步驟2：對合金粉末進行球磨初步機械合金化

將步驟1中配置好的合金粉末放置于行星式球磨機中進行初步機械合金化；

步驟3：燒結球磨后的合金粉末

將步驟2中球磨后的合金粉末放入高溫氣氛熔煉爐中進行燒結，制成Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金。

5.如權利要求4所述的一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料的制備方法，其特征在于，步驟1中，五種金屬元素Fe、Co、Ni、Mn、Cu的量按原子序數比1:1配置，兩種非金屬元素B和C的量占總量的0.3％～0.5％，所述七種單質粉末顆粒大小均為325目，所述單質粉末氧含量均低于0.1％，氮含量均低于0.05％。

6.如權利要求4所述的一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料的制備方法，其特征在于，步驟2中，每個行星式球磨機含有若干個球磨罐，在每個球磨罐中放入直徑大小為5～20mm，重量為1～3kg的不銹鋼球，每個球磨罐放入合金粉末的重量為200～500g，球磨時間為2～5h，球磨機轉速為200～500r/min。

7.如權利要求6所述的一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料的制備方法，其特征在于，步驟2中，在球磨開始前往球磨罐中加入無水乙醇，加入量為200ml。

8.如權利要求7所述的一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料的制備方法，其特征在于，步驟2中，在球磨完成后，將混合物放入真空干燥箱中進行干燥，干燥溫度為50℃～100℃，干燥時間為2～3h。

9.如權利要求4所述的一種Fe-Co-Ni-Mn-Cu-B-C高熵合金材料的制備方法，其特征在于，步驟3中，高溫氣氛熔煉爐中的保護氣為氬氣，升溫速率為5℃/min，燒結溫度為1000℃～1300℃，燒結壓力為0.02MPa，保溫時間3～5h，降溫速率為3℃/min。